JPH11114932A

JPH11114932A - 無機質硬化体の製造方法

Info

Publication number: JPH11114932A
Application number: JP28717497A
Authority: JP
Inventors: Akisato Oohira; 晃聡大平
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】無機質組成物を加熱硬化させる際に、硬化体
表面の損傷を抑え、成形型上面付近で発生する気泡を除
去して、優れた外観と機械的強度を有する無機質硬化体
を製造する。【解決手段】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体、ア
ルカリ金属珪酸塩、及び、水からなる無機質組成物を、
雄型と雌型からなる成形型の雌型に注入し、気体透過性
フィルムシートを、上記無機質組成物の上面に密着させ
て、該成形型の雄型と雌型の間に挟持し、加熱硬化させ
た後、脱型して該気体透過性フィルムシートを離脱させ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質硬化体の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体、ア
ルカリ金属珪酸、水からなる無機質組成物を、成形型に
注入し、加熱硬化させて得られる無機質硬化体は、不燃
性であって、機械的強度、耐久性、外観などに優れてい
る。そのため、住宅、オフィスビルなどの壁、間仕切、
床等の建築用部材として、有用であり、これを得るため
に、各種の無機質粉体が提案されている。これらの中
で、例えば、特開平４−５９６４８号公報には、メタカ
オリン、コランダム、ムライト製造時に発生する集塵装
置の灰、フライアッユ等のアルカリ反応性無機固体成分
をアルカリ金属珪酸塩水溶液に配合し、更に、充填剤や
有機処理されたベントナイトを添加して、これを加熱・
硬化して無機質硬化体とする組成物が提案されている。
又、特開平４−６１３８号公報には、アルカリ金属珪酸
塩水溶液と上述のアルカリ反応性無機固体成分と充填剤
とを混練後、型内に注入し、加熱硬化させた無機質硬化
体が提案されている。

【０００３】しかし、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉
体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組
成物を加熱硬化させるには、水の蒸発を防止するため
に、上記無機質組成物を成形型内に注入した後、密閉状
態で加熱する必要があり、上記無機質組成物内で発生し
た気泡は、該成形型上面付近で破泡し、多数の凹凸を形
成する為、製品の外観品質を低下させ、機械的強度を低
下させる問題があった。

【０００４】それを解決する為、加熱硬化させる際に、
無機質組成物（スラリー）の上面と成形型の雄型（蓋
型）との間に、鉄製格子状板状体を該無機質組成物上面
に密着させて挟持し、加熱硬化させた後、脱型して、上
記鉄製格子状板状体を硬化体表面から離脱する方法を、
特開平９−７０８０６号公報に於いて、出願人は既に提
案している。上記方法では、鉄製格子状板状体と無機質
組成物が接触している部分で、接着することがあり、鉄
製格子状板状体を離脱する時に、硬化体を破損させるこ
とがあり、これが硬化体の機械的強度を低下させること
があった。又、上記硬化体の工場生産に於いて、鉄製格
子状板状体は重量物で嵩張るため、保管場所が必要であ
り、成形、脱型の時の取扱が煩雑であるという問題点が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決して、更に、良好な結果を得る為になされたもの
であって、上記無機質組成物を加熱硬化させる際に、硬
化体表面の損傷を抑え、成形型上面付近で発生する気泡
を除去して、優れた外観と機械的強度を有する無機質硬
化体を製造する方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（以下、第１発明という）の無機質硬化体の製造方
法は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体、アルカリ金
属珪酸塩、及び、水からなる無機質組成物を、雄型と雌
型からなる成形型の雌型に注入し、気体透過性フィルム
シートを、上記無機質組成物の上面に密着させて、該成
形型の雄型と雌型の間に挟持し、加熱硬化させた後、脱
型して該気体透過性フィルムシートを離脱させることを
特徴とする。

【０００７】本願の請求項２に記載の発明（以下、第２
発明という）の無機質硬化体の製造方法は、第１発明の
成形型の雄型に於いて、気体が通過する溝が、内表面か
ら端部に、複数個設けられていることを特徴とする。

【０００８】第１発明、第２発明は、相互に関連する発
明であるので、以後、これらを纏めて、本発明と呼んで
説明する。

【０００９】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体とは、
ＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃との総成分が、５０重量％以上で
ある無機質粉体を意味し、両者の組成比は、ＳｉＯ₂／
Ａｌ ₂Ｏ₃＝１／９〜９／１（重量比）のものが好適に
使用される。上記成分の含有量が５０重量％未満である
と、アルカリ金属珪酸塩と水との混合物（アルカリ金属
珪酸塩水溶液）の反応性が低下し、得られる無機質硬化
体の機械的強度が低下する。

【００１０】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体を具体
的に例示すると、例えば、（１）粒径が１０μｍ以下の
粒子を８０重量％以上含有するフライアッシュ、（２）
４００〜１０００℃で焼成された粒径が１０μｍ以下の
粒子を８０重量％以上含有するフライアッシュ、（３）
フライアッシュ、粘土、又は、それらの混合物を熔融
し、気体中に噴霧することによって得られる無機質粉
体、（４）粘土に０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エ
ネルギーを作用させて得られる無機質粉体、（５）
（４）で得られた無機質粉体を、更に、１００〜７５０
℃の温度に加熱することによって得られる無機質粉体、
（６）メタカオリンに０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械
的エネルギーを作用させて得られる無機質粉体、（７）
コランダム或いはムライトを製造する時に発生する電気
集塵機の灰、（８）粉砕仮焼ボーキサイト、（９）メタ
カオリンなどが挙げられ、これらの少なくとも１種が使
用できる。

【００１１】上記フライアッシュとは、ＪＩＳＡ６
２０１に規定される微粉炭燃焼ボイラーから集塵機で採
取される微小粒子径の灰で、ＳｉＯ₂４０％以上、湿分
１％以下、比重１．９５以上、比表面積２７００ｃｍ²
／ｇ以上、４４μｍ標準ふるいを７５％以上通過するも
のである。

【００１２】上記（１）、（２）のフライアッシュの粒
径を調製する方法は、特に限定されるものでなく、例え
ば、湿式沈降分級、風力分級、その他の比重を利用した
分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等の微粉
砕機と分級機を用いたシステム等が挙げられる。粒径１
０μｍ以下の粒子が８０重量％以下であるフライアッシ
ュは、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下し、
得られる無機質硬化体の機械的強度が低下したり、硬化
不良を生じさせるので好ましくない。

【００１３】（２）に於いて、フライアッシュは一般に
黒色であるが、黒色以外の着色を要望される場合には焼
成によって脱色される。焼成温度は４００℃未満では脱
色が充分でなく、１０００℃を超えるとアルカリ金属珪
酸塩水溶液との反応性が低下するので、４００〜１００
０℃で焼成されたフライアッシュであることが好まし
い。

【００１４】（３）の無機質粉体は、フライアッシュ、
粘土、又は、それらの混合物を溶融し、気中に噴霧する
ことにより得られる。上記技術は、セラミックに適用さ
れる溶射技術と同様であり、好ましくは、２０００〜１
６０００℃の温度で溶融され、３０〜８０ｍ／ｓの速度
で噴霧されるものであり、具体的には、プラズマ溶射
法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げら
れる。溶射技術によって得られる無機質粉体は、一般
に、その表面積が０．１〜６０ｍ²／ｇにコントロール
される。

【００１５】（３）、（４）の無機質粉体に使用される
粘土は、化学組成として、ＳｉＯ₂が５〜８５重量％、
Ａｌ₂Ｏ₃が９０〜１０重量％を含有する粘土が使用さ
れ、例えば、カオリナイト、ディッカイト、ナクライ
ト、ハロイサイト等のカオリン鉱物、白雲母、イライ
ト、フェンジャイト、海緑石、セラドナイト、パラゴナ
イト、ブランマライト等の雲母粘土鉱物、モンモリロナ
イト、バイデライト、ノントロナイト、サボナイト、ソ
ーコナイト等のスクメタイト、緑泥岩、パイロフィライ
ト、タルク、ばん土頁岩等が挙げられる。

【００１６】上記（３）〜（６）の無機質粉体に使用さ
れる粘土、及び、メタカオリンの粒径は、特に限定され
るものではないが、機械的エネルギーを有効に作用させ
る観点から、平均粒径が０．０１〜５００μｍが好まし
く、更に好ましくは、０．１〜１００μｍである。

【００１７】上記機械的エネルギーとしては、特に限定
されず、例えば、圧縮力、せん断力、衝撃力等によるエ
ネルギーが挙げられる。機械的エネルギーを作用させる
方法としては、特に限定されず、粉砕を目的として一般
的に使用されている粉砕装置を用いて行うことができ
る。このような粉砕機としては、例えば、衝撃、摩擦、
圧縮、せん断等が複合したボールミル、振動ミル、遊星
ミル、媒体攪拌型ミル等のボール媒体ミル；ローラーミ
ル；乳鉢等が挙げられる。また、衝撃、摩砕が主である
ジェット粉砕機を使用することも可能である。これらの
うち、機構的に無機質粉体に有効に機械的エネルギーを
付与することが可能であるので、ボール媒体ミルが好ま
しい。

【００１８】機械的エネルギーを作用させるに際して
は、セメントクリンカー、珪砂、石灰石等の粉砕時に通
常使用される粉砕助剤を使用することが好ましい。上記
粉砕助剤としては、特に限定されず、例えば、メチルア
ルコール等のアルコール類；トリエタノールアミン等の
エタノールアミン類等の液体系のもの；ステアリン酸ナ
トリウム、ステアリン酸カルシウム等の固体系のもの；
アセトン蒸気等の気体系のもの等が挙げられる。

【００１９】機械的エネルギーは、０．５〜３０ｋｗｈ
／ｋｇが必要で、好ましくは、１．０〜１０Ｋｗｈ／ｋ
ｇである。０．５Ｋｗｈ／ｋｇ未満であると、得られる
無機質粉体の溶解性が低くなり、硬化速度が不充分とな
る。又、３０Ｋｗｈ／ｋｇを超えると、粉砕装置へ過大
な負荷を与え、媒体としてのボールや容器の激しい磨耗
によって、無機質粉体を汚染し、更に、これが凝集して
粒子を粗大化するので、コスト、生産性の面で不利益を
招く。

【００２０】機械的エネルギーは、無機質粉体を粉砕装
置中に投入して実際に運転したときに粉砕装置が消費す
る全電力量から、粉砕装置やボール媒体自体の運動や回
転によって消費される電力量を差し引いた電力量であっ
て、無機質粉体のみ供給されたと考えられる電力量を示
したものである。ここで、上記粉砕装置やボール媒体自
体の運転や回転によって消費される電力量は、無機質粉
体を投入しないこと以外は投入する場合と同一の条件で
粉砕装置を運転した場合の消費電力量に等しい。

【００２１】（５）の無機質粉体を作製するに際し、粘
土に機械的エネルギーを作用させた後、更に、１００〜
７５０℃の温度に加熱処理されるが、この理由は、加熱
により、得られる無機質硬化体の機械的強度の向上が認
められるからである。加熱温度が１００℃未満の場合に
は、得られる無機質硬化体の機械的強度の向上が認めら
れず、又、加熱温度が７５０℃を超えると、無機質粉体
に結晶化が起こり、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応
性が低下する。又、上記の加熱時間は、１分〜５時間が
好ましい。１分未満の場合は、無機質硬化体の機械的強
度の向上が小さく、５分を超えると、エネルギーコスト
が増大して、意味がない。

【００２２】（７）の電気集塵機の灰、及び、（８）の
粉砕仮焼ボーキサイトは、特公平３−９０６０号公報や
特公平４−４５４７１号公報に記載されているような粉
体を意味する。又、（９）のメタカオリンは、特に限定
されるものではなく、例えば、市販のメタカオリンが好
適に使用される。

【００２３】アルカリ金属珪酸塩とは、一般式Ｍ₂Ｏ・
ｎＳｉＯ₂（式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｋ又はＮａを表す）で
表される。上式に於いて、ｎは、０．０５〜８が好まし
く、更に好ましくは０．５〜２．５である。０．０５未
満の場合は、ＳｉＯ₂成分に対するアルカリ金属の含有
量が多くなり、得られる無機質硬化体の耐水性が低下す
る。又、８を超えると、水と混合してアルカリ金属珪酸
塩水溶液とした場合にゲル化を起こし易く、粘度が急激
に上昇して、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体との混
合が困難になる。

【００２４】アルカリ金属珪酸塩の配合量は、ＳｉＯ₂
−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体１００重量部に対して、１〜
３００重量部が好ましく、より好ましくは、１０〜２５
０重量部である。１重量部未満の場合は、硬化が充分に
行われず、２５０重量部を超えると、無機質硬化体の耐
水性が低下する。

【００２５】水の配合量は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無
機質粉体１００重量部に対して、１０〜７５０重量部が
好ましく、より好ましくは、５０〜５００重量部であ
る。１０重量部未満であると、充分な硬化が得られず、
７５０重量部を超えると、得られる無機質硬化体の強度
が低下する。

【００２６】無機質組成物を調製するに際しては、アル
カリ金属珪酸塩の分散性の観点から、予めアルカリ金属
珪酸塩を水と混合し、アルカリ金属珪酸塩水溶液として
から添加することが好ましい。この場合に於いて、アル
カリ金属珪酸塩水溶液の濃度は、１０〜６０重量％が好
ましく、より好ましくは、３０〜６０重量％である。１
０重量％未満であると、得られる無機質組成物が硬化し
ないことがあり、６０重量％を超えると、得られる無機
質組成物の粘度が高くなり、成形が困難となる場合があ
る。

【００２７】無機質組成物には、必要に応じて、無機質
充填材、補強繊維、軽量骨材、着色剤、発泡剤、発泡助
剤、起泡剤等が添加されてもよい。

【００２８】無機質充填材としては、アルカリ金属珪酸
塩水溶液に対して活性の低いものが好適に使用され、例
えば、珪砂、岩石粉末、シラスや抗火石等の火山灰、珪
灰石、炭酸カルシウム、珪石粉、けいそう土、雲母、シ
リカフューム等が挙げられる。無機質充填材の添加量
は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体１００重量部に
対し９００重量部以下が好ましい。９００重量部を超え
ると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下する。

【００２９】補強繊維としては、通常のセメント製品用
に使用される補強繊維が使用でき、例えば、ポリプロピ
レン、ビニロン、レーヨン、耐アルカリガラス、炭素繊
維、アクリル、アラミド、アクリロニトリル等の繊維を
単独又は混合して使用できる。

【００３０】補強繊維の形状としては、繊維径１〜５０
０μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。繊維径が１μ
ｍ未満の場合は、無機質組成物への添加時に、ファイバ
ーボールが形成され、得られる無機質硬化体の機械的強
度を低下させる。繊維径が５００μｍを超えたり、繊維
長が１ｍｍ未満であると、得られる無機質硬化体の引張
強度向上等の補強効果が得られない。又、繊維長が１５
ｍｍを超えると、無機質組成物への分散性が低下し、得
られる無機質硬化体の機械的強度のバラツキが大きくな
る。補強繊維の添加量は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機
質粉体１００重量部に対し１０重量部以下が好ましい。
添加量が１０重量部を超えると、無機質組成物への分散
性が低下する。

【００３１】軽量骨材としては、例えば、パーライト、
ガラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュバル
ーン、シラス発泡体等の無機質発泡体、フェノール樹
脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン発泡体、ポリスチレン
発泡体等の有機質発泡体等が使用される。

【００３２】着色剤としては、例えば、酸化鉄、酸化チ
タン、酸化コバルト等の金属酸化物系顔料やカーボンブ
ラック等が好適に使用される。

【００３３】発泡剤としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属系粉末、過酸
化水素水、過酸化ソーダ、過酸化カリ、過硼酸ソーダ等
の過酸化物の水溶液や粉末が使用され、これらの中で、
Ａｌ粉末及び過酸化水素水が、コスト、安全性、入手の
容易さ、混合作業の容易さ等から好適に使用される。

【００３４】発泡助剤としては、例えば、シリカゲル、
ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体やス
テアリン酸金属塩、パルミチン酸金属塩等の金属石鹸等
が好適に使用される。

【００３５】起泡剤としては、例えば、高級アルコール
硫酸エステル塩系、アルキルエーテル硫酸エステル塩
系、芳香族誘導体スルホン酸塩系、イミダゾリン誘導体
系、脂肪酸アミド系、動物性蛋白質系の各種起泡剤が好
適に使用される。

【００３６】本発明に使用される気体透過性フィルムシ
ートとは、水が透過し難く、水蒸気などの気体が透過し
易い微細な通気孔を無数に有するフィルムシートであれ
ば、特に限定されるものではなく、多孔性フィルムシー
ト類と不織布類が挙げられ、無機質硬化体の養生条件に
よって選択される。

【００３７】多孔性フィルムシート類としては、無数の
細孔があるフィルムやシートを意味し、例えば、炭酸カ
ルシウム、タルクなどの無機充填材を高度に含有させた
ポリエチレンやポリプロピレンのフィルムを一軸又は二
軸延伸して、無数の微小な孔を形成させた多孔性フィル
ムやシート（例えば、積水化学社製、商品名；セルポア
など）；ポリプロピレンフィルムを融点近傍の低温で溶
融押出し、高ドラフト比で引き取り、１３０℃前後でア
ニールして、２．５倍以下に延伸して熱セットして得ら
れる微細孔フィルム（例えば、ヘキスト・セラニーズ社
製、ジュラガードなど）；フッ素樹脂の微細孔フィルム
（例えば、ゴアテックス）；機械的に孔開けしたフィル
ムやシート；中性子を照射して孔開けしたフィルム；水
溶性樹脂を含有した合成樹脂フィルムを水で溶出して孔
開けしたフィルム；可塑剤を分散した重合性モノマーを
紫外線重合してフィルムを作製し、可塑剤を溶剤で抽
出、乾燥した孔開フィルム；連続気泡発泡体のフィルム
やシート等が挙げられる。

【００３８】多孔性フィルムシート類の通気孔の直径
は、０．１〜２００μｍであることが好ましく、更に好
ましくは、１〜５０μｍである。通気孔の直径が、０．
１μｍ未満の場合は、水は透過しないが、水蒸気などの
気体の透過速度が小さ過ぎで、成形型の脱気が不充分と
なり、２００μｍを超えると、無機質組成物の水、微細
無機質粒子等までを過剰に透過させて、無機質硬化体の
物性を低下させる。多孔性フィルムシート類の肉厚は、
０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。この範囲
を逸脱すると、該膜状体が柔らか過ぎたり、硬過ぎたり
して、作業性が悪くなる。

【００３９】不織布類としては、天然又は合成繊維から
湿式又は乾式で作製された不織布を意味し、例えば、パ
ルプ、綿花、リンタ、麻等の天然繊維からなる不織布、
紙、濾紙；ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、
レーヨン、ビニロン、ポリエチレンテレフタレート等の
合成繊維からなる不織布などが挙げられる。上記不織布
類は、水が透過し難く、水蒸気などの気体が透過し易い
ようにするために、繊維を密に重ね合わせたものが好ま
しく、坪量が６０〜１２０ｇ／ｍ²で、肉厚は、作業性
の観点から、０．４〜０．８ｍｍであることが好まし
い。

【００４０】本発明に使用される成形型１は、図１、図
２に一例として示される様に、雄型２と雌型３より構成
され、雌型３は、無機質硬化体を製造するキャビティ４
を有する。又、雄型２は、必ずしも雌型３に嵌合する必
要はなく、単に、蓋型として機能する平面板であっても
構わない。

【００４１】無機質組成物は、雌型３に注入されて、キ
ャビティ４が、通常、無機質組成物で満杯にされ、気体
透過性フィルムシート５は、図１に示す如く、無機質組
成物の上面に密着させて、雄型２と雌型３の間に挟持さ
れる。

【００４２】雄型２は、上記気体透過性フィルムシート
５から透過した気体を効果的に脱気させる為に、図２〜
４に示される様に、雄型の内表面から端部に、気体が通
過する溝８が複数個設けられていることが必要である。
図２は、本発明に使用される成形型１の他の一例を示す
断面図であり、図３は気体が通過する溝を例示する断面
図で、図２の雄型（蓋型）２の○印で囲まれた部分を拡
大した模式図である。

【００４３】雄型（蓋型）２の材質は、図１に例示する
様に、成形型の内圧で容易に変形しない単一層の鋼鉄な
どから通常構成されているが、図３に例示されている様
に、剛性のある補強板６と弾力性のある弾性板７から構
成された複層板であることが好ましい。補強板６の材質
は、雌型３が密閉されて加熱硬化される時に、無機質組
成物の膨張が押さえられれば、特に限定されるものでは
なく、例えば、鋼鉄、アルミニウム、ＦＲＰ、プラスチ
ック等が挙げられる。又、弾性板７の材質は、雌型の端
部に良好に順応して、適度に雌型を密閉し、且つ、表面
に形成される溝が、型締めによって、気体の通過量を調
節できるものであれば、特に限定されず、例えば、ニト
リルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−
プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、シリ
コンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。

【００４４】図４は、気体が通過する溝８が、雄型の内
表面から端部に、複数個設けられている一例を示す平面
模式図であり、縦横の実線は溝８を示す。気体が通過す
る溝は、雄型の内表面から端部に複数個設けられていれ
ばよく、直線、曲線からなる任意の形状であっても構わ
ない。

【００４５】気体が通過する溝の寸法を、図３に示され
る様に、溝の深さＨ、溝の幅Ｓ、溝の間隔Ｂで規定さ
れ、以下に説明する。溝の深さＨは、０．２〜５ｍｍが
好ましく、０．２ｍｍ未満の場合は、無機質組成物がフ
ィルムシートと共に、溝内に隙間のない状態で押圧され
るので、無機質硬化体に発生する気泡の除去が難しく、
５ｍｍを超えると、無機質組成物が深い溝内に押し込ま
れて、無機質硬化体の雄型に接触する面に凸部が形成さ
れる。溝の幅Ｓは、１ｍｍ以下が好ましい。１ｍｍを超
えると、溝に無機質組成物が貫入して、無機質硬化体の
雄型に接触する面に凸部が形成される。又、溝の間隔
は、５〜１０ｍｍが好ましい。この範囲を逸脱すると、
有効な気泡除去効果が得られない。

【００４６】成形型のキャビティに充填された無機質組
成物は、型締めされた後、雰囲気温度５０〜３００℃
で、５分〜１２時間、保持される。加熱温度を高くすれ
ば、硬化時間が短くなるが、気体透過性フィルムシート
は、熱によって収縮が起こることがあるので、これらの
材料に適した温度条件を選定する必要がある。加熱硬化
が終了した後に、無機質硬化体は、脱型され、加熱、乾
燥される。加熱乾燥条件は、３０〜１５０℃で、５分〜
１２時間行われ、この過程で、無機質硬化体と気体透過
性フィルムシートの分離が起きる。

【００４７】

【作用】第１発明の製造方法は、成形型から無機質組成
物の水等をできる限り透過させずに、成形型内で発生し
た水蒸気などの気体を優先して、気体透過性フィルムシ
ートから透過、脱気するので、無機質硬化体の型形状を
維持し、硬化を促進するので、無機質硬化体の表面を凹
凸にすることがない。そのため、機械的強度と優れた外
観を有する無機質硬化体を製造することができる。

【００４８】第２発明の製造方法は、無機質組成物の加
熱、硬化に於いて、雄型の内表面から端部に、気体が通
過する溝が複数個設けられているので、気体透過性フィ
ルムシートから気体の透過、脱気が溝を通じて、容易に
行われて、硬化がより効果的に促進され、優れた外観の
無機質硬化体が得られる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げて、本発明
をさらに詳しく説明する。

【００５０】実施例１（１）ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体の作製ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体１００重量部と、ト
リエタノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％
との混合溶液０．５重量部とを、ウルトラファインミル
（三菱重工社製、ジルコニアボール１００ｍｍ使用、ボ
ール充填率８５体積％）を用い、１０ｋｗｈ／ｋｇの機
械的エネルギーを作用させてＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無
機質粉体を作製した。

【００５１】（２）無機質組成物の作製上記（１）で作製したＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉
体１００重量部に、マイカ（レプコ社製、Ｍ−１００）
２０重量部、タルク（日本タルク社製、タルクＳ）３０
重量部、ワラストナイト（土屋カオリン社製、ケモリッ
トＡ−６０）５７．５重量部、ビニロン（クラレ社製、
ＲＭ１８２−３）０．５重量部をアイリッヒミキサーで
５分間乾式混合し、混合粉体を得た。

【００５２】（３）無機質硬化体の作製上記（２）で作製した混合粉体１００重量部に、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液（日本化学工業社製、組成：ＳｉＯ
₂；２０重量％、Ｋ₂Ｏ；２５重量％、水；５５重量
％）５０重量部をオムニミキサー（千代田技研社製）を
用いて、２分間混合し、無機質組成物を作製した。得ら
れた無機質組成物を成形型に注入した後、該無機質組成
物の上面と成形型の雄型（蓋型）との間に、気体透過性
フィルムシート（積水化学社製、セルポア）を該無機質
組成物上面に密着させて挟持し、型締めして、８５℃の
熱風炉中で８時間加熱硬化させた後、脱型して気体透過
性フィルムシートを、無機質硬化体から離脱させた。

【００５３】実施例２気体透過性フィルムシートであるセルポアの代わりに、
不織布（三井化学社製、シンテックス、ＰＳ１１６、肉
厚０．４７ｍｍ、坪量８０ｇ／ｍ²の不織布）を用いた
こと以外は、実施例１と同様にして、無機質硬化体を作
製、評価し、表１に示した。

【００５４】実施例３〜８無機質組成物の成形型を、図２〜４、表１に示す材質、
形状、スリット深さ、幅、間隙にした以外は、実施例１
と同様にして、無機質硬化体を作製、評価し、表１に示
した。

【００５５】比較例１気体透過性フィルムシートの代わりに、金網（阪倉金属
社製、メッシュ５、線径；０．７５ｍｍ）を使用したこ
と以外は、実施例１と同様にして、無機質硬化体を作
製、評価し、表１に示した。得られた無機質硬化体の剥
離面の外観は、気泡の発生はないが、剥離する時に表面
破壊があった。

【００５６】比較例２金網に離型剤（ダイキン社製、ダイフリー）と塗布した
こと以外は、比較例１と同様にして、無機質硬化体を作
製、評価し、表１に示した。得られた無機質硬化体の剥
離作業性は容易となったが、剥離面の外観は、やや表面
に破壊が残った。

【００５７】無機質硬化体の評価（ａ）剥離作業性無機質硬化体から気体透過性フィルムシート、又は、金
網を剥離させる時の容易さを下記の基準で評価した。 ◎印：極めて容易。○印：容易。△印：やや困難。×
印：困難。（ｂ）剥離面の外観気体透過性フィルムシート、又は、金網を無機質硬化体
から剥離した表面の外観を下記の基準で評価した。 ◎印：極めて平滑。○印：平滑。△印：やや表面破壊が
ある。 ×印：表面破壊が明らかに発生している。（ｃ）剥離面の凹凸の深さ無機質硬化体の断面を切断し、顕微鏡で凹凸の深さを測
定した。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】本発明の製造方法は、上述のように構成
されているので、無機質組成物を加熱硬化させて、無機
質硬化体を作成するに当たり、該硬化体表面の損傷を抑
え、成形型上面付近で発生する気泡を除去して、優れた
外観と機械的強度を有する無機質硬化体を製造すること
ができるので、土木、建築に利用されるコンクリート二
次製品を製造する有力な手段となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される成形型の一例を示す断面図
である。

【図２】本発明に使用される成形型の他の一例を示す断
面図である。

【図３】図２に示される雄型の１部を模式図的に拡大し
た断面図である。

【図４】図３に示される気体が通過する溝が、雄型の内
表面から端部に、複数個設けられている一例を示す平面
模式図である。

【符号の説明】

１成形型２雄型３雌型４キャビティ５気体透過性フィルムシート６補強板７弾性板８気体が通過する溝Ｈ気体が通過する溝の深さＳ気体が通過する溝の幅Ｂ気体が通過する溝の間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体、ア
ルカリ金属珪酸塩、及び、水からなる無機質組成物を、
雄型と雌型からなる成形型の雌型に注入し、気体透過性
フィルムシートを上記無機質組成物の上面に密着させ
て、該成形型の雄型と雌型の間に挟持し、加熱硬化させ
た後、脱型して該気体透過性フィルムシートを離脱させ
ることを特徴とする無機質硬化体の製造方法。
【請求項２】気体が通過する溝が、請求項１記載の雄
型の内表面から端部に、複数個設けられていることを特
徴とする無機質硬化体の製造方法。